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RFID
Fondamenti di una tecnologia silenziosamente pervasiva
PARTE VII
ALLOCAZIONE IN FREQUENZA
di Paolo Talone, Giuseppe Russo
Fondazione Ugo Bordoni
Questa parte è dedicata a problemi di fondamentale importanza per la tecnologia
RFID, come per tutte quelle basate sulla radiofrequenza:
L’allocazione delle bande dello spettro radio alle applicazioni RFID
Le potenze consentite nella trasmissione radio.
L’articolazione della Parte VI è la seguente:
- Vengono introdotte dapprima le problematiche internazionali, con particolare
attenzione alle diverse condizioni operative in Europa e negli Stati Uniti.
– Successivamente viene illustrata la normativa europea, ponendo attenzione al
recente riordino delle bande assegnate agli RFID ed, in particolare,
all’assegnazione della banda UHF, candidata ad ospitare applicazioni massive
per l’identificazione dei singoli oggetti.
– Infine viene illustrata nel dettaglio la normativa nazionale che storicamente fa
capo al “Piano Nazionale Ripartizione delle Frequenze”, ma che, di recente, è
stata riordinata, recependo la nuova normativa europea.
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VII.1
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NORMATIVA MONDIALE
La normativa per allocazione in frequenza risale alla ripartizione internazionale
delle
frequenze
stabilita
dall’ITU
(International
Telecommunications Union) che opera dividendo il pianeta in 3 differenti regioni (Figura VII.1). Considerando la separazione geografica, la
gestione delle bande di frequenza viene spesso effettuata su base regionale. Può pertanto accadere che medesimi intervalli di frequenza sono destinati ad impieghi differenti in differenti regioni.
Figura VII.1
Regioni nella ripartizione internazionale
delle frequenze stabilita dall’ITU [58].
– Regione 1: Europa, Medio Oriente,
Africa, Russia inclusa Siberia
– Regione 2: Nord America, Sud America,
Est Pacifico fino a linea di cambiamento
di data
– Regione 3: Asia, Australia, Ovest Pacifico
fino a linea di cambiamento di data
Gli apparati RFID, dal punto di vista dell’allocazione delle bande di
frequenza, possono rientrare, a seconda della tecnologia impiegata, in
diverse categorie:
≡ “Inductive application” (SRD – Short Range Devices per applicazioni
di tipo induttivo), ad indicare che si tratta di oggetti (passivi o attivi)
che comunicano in prossimità per accoppiamento induttivo con trasferimento di energia tramite campo magnetico (segnatamente TAG passivi in HF/LF, NFC e simili).
≡ SRD (Short Range Devices), ad indicare che si tratta di oggetti che
comunicano a radiofrequenza in prossimità. Rientrano nella categoria
sia dispositivi passivi con trasferimento di energia tramite campo elet-
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PARTE VII - ALLOCAZIONE IN FREQUENZA
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tromagnetico (anziché per accoppiamento induttivo), sia dispositivi
attivi che comunicano a radiofrequenza con moduli di trasmissione e di
ricezione. Propriamente il termine “Short Range Device” (SRD) si riferisce a sistemi che emettono radio frequenza e che forniscono una
comunicazione unidirezionale o bidirezionale causando (per la bassa
potenza emessa) bassi livelli di interferenza ad altri dispositivi a radio
frequenza che operino sulle medesime bande.
In teoria, entrambe, le tecnologie potrebbero essere usate su una medesima banda di frequenza. In pratica le “Inductive application” fanno riferimento a frequenze al di sotto dei 27 MHz, mentre gli SRD fanno riferimento a frequenze al di sopra dei 27 MHz.
≡ RFID solo di recente nella normativa internazionale per l’allocazione in
frequenza è comparso esplicitamente il ternine RFID, in genere riferito a sistemi con TAG passivi ad accoppiamento elettromagnetico operanti ad alta frequenza (UHF). Anche per gli oggetti classificati RFID
vale il principio di comunicazione di prossimità che causi bassi livelli di
interferenza ad altri dispositivi. Bisogna infine rilevare che molti altri
sistemi comunemente classificati affini agli RFID (in particolare i TAG
attivi, ZigBee e simili), operano come SRD.
Questo genere di apparati normalmente non richiede licenza per essere esercito, ma è comunque regolato, per quanto riguarda le bande di frequenze e le potenze permesse, da una legislazione spesso variabile da
paese a paese.
Spesso (in Europa quasi sempre) gli apparati SRD ed RFID non operano su bande riservate in esclusiva, ma condividono bande usate anche
da altri servizi sulla base del citato principio di “non interferenza”.
Questo principio si fonda sull’assunto che apparati a “corto raggio” emettano potenze RF di entità così modeste da generare un campo EM significativo solo in prossimità degli apparati e comunque tale da non interferire con servizi che operino a lunga distanza. In Italia gli apparati a corto
raggio (SRD ed RFID) sono apparati radioelettrici destinati ad operare su
frequenze collettive, senza diritto a protezione e su base di non interferenza con altri servizi, per collegamenti a breve distanza (Piano Nazionale di
Ripartizione delle Frequenze, PNRF, d.M.8 luglio 2002 [59]).
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RFID - Fondamenti di una tecnologia silenziosamente pervasiva
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Il fatto che la tecnologia RFID venga classificata tra le tecnologie a
“corto raggio” ai fini dell’allocazione in frequenza, fa emergere un altro
tipo di criticità. Le bande dedicate a questo tipo di apparati, infatti, vengono allocate dagli organismi regionali (Europa, Usa, ecc.) tenendo conto
di esigenze regionali. Questo può comportare che la medesima banda
venga allocata per usi differenti in differenti regioni.
Per alcune applicazioni (smart card, identificazione di animali, ecc.)
una regolamentazione regionale non costituisce un problema. Per applicazioni di logistica, però, in cui gli RFID sono destinati a viaggiare con le
merci anche tra continenti diversi, la differente allocazione delle bande
tra regione e regione comporta notevoli difficoltà per l’operatività
“worldwide”.
VII.1.1
SITUAZIONE NELLE BANDE DI FREQUENZA LF ED HF
Gli RFID ad accoppiamento indutivo, operanti nelle bande LF e HF,
sono stati storicamente i primi ad essere realizzati ed anche le bande di
frequenza sulle quali operano sono allocate in modo abbastanza compatibile in tutto il mondo.
Nelle bande LF le applicazioni più importanti sono quelle definite
dall’ISO per l’identificazione di animali relative ai TAG di tipo FDX a
125 kHz ed HDX a 134,2 kHz. Queste bande, insieme a quella 140 –
148,5 kHz sono utilizzabili sia in Europa che negli USA.
In HF la banda maggiormente utilizzata è quella dei 13,56 MHz. Ad
oggi è la banda di frequenze sicuramente accettata in tutto il pianeta per
una grande varietà di applicazioni quali smart card per identificazione e
controllo accessi, identificatori elettronici di libri o pratiche cartacee, controllo bagagli negli aeroporti, identificazione di contenitori (pallet) nella
logistica, “etichette intelligenti” da associare agli oggetti.
VII.1.2
SITUAZIONE NELLE BANDE DI FREQUENZA IN UHF MEDIA: ORGANISMI
TERRITORIALI
Le bande di frequenza in UHF media (approssimativamente tra 850
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PARTE VII - ALLOCAZIONE IN FREQUENZA
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Figura VII.2
Situazione mondiale dell’allocazione
e delle potenze massime ammesse
nella banda tra 850 MHz-e 960 MHz
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MHz e 950 MHz), sono tra quelle maggiormente promettenti per le
applicazioni RFID, purtroppo sono anche allocate in modo differente da
regione a regione.
La banda UHF media costituisce infatti l’esempio più significativo di
allocazione regionale non omogenea per le applicazioni RFID. La banda,
peraltro, costituisce quella attualmente più ricca di nuove realizzazioni di
TAG passivi a basso costo per applicazioni di logistica (es. i nuovi TAG
passivi Gen2). La situazione mondiale è illustrata in Figura VII.2.
Si noti come in Europa siano previsti 5 MHz di banda di cui 2 MHz
utilizzabili per applicazioni a 2 W e.r.p., suddivisi in 10 canali con larghezza di banda di 200 kHz. Negli USA, invece, sono disponibili 26 MHz a
4 W E.I.R.P. (2,44 erp) con 63 canali da 400 kHz (due canali vuoti agli
estremi come banda di guardia, oppure 50 canali da 500kHz per i TAG
Gen2).
Degli svantaggi di questa situazione si è già detto in § I.3.3.
Pertanto, in logistica, nessuna di queste bande può essere tranquillamente utilizzata per applicazioni nella catena di distribuzione tra i vari
continenti, anche se i TAG UHF
più moderni possono, con prestazioni ridotte, rispondere a Reader
su più bande superando l’inconveniente.
1.2.1 Normativa mondiale delle
bande UHF
Nella tabella vengono illustrati i
vari organismi preposti e lo stato
dei lavori.
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Tabella VII.1
Situazione normativa mondiale
delle bande UHF
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PARTE VII - ALLOCAZIONE IN FREQUENZA
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VII.2
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NORMATIVA EUROPEA
La CEPT (European Conference of Postal and Telecommunications
Administrations) [60] ha la responsabilità dell’assegnazione delle frequenze e delle potenze di trasmissione. Essa ha carattere di associazione
volontaria tra gli Stati e non quello di trattato internazionale. È stata costituita, come altre associazioni “regionali”, per cercare di aumentare il
potere di difesa degli interessi europei nei consessi internazionali.
Pubblica attraverso il suo organo ECC (Electronic Communications
Committee) ed in particolare attraverso l’Ufficio di quest’ultimo, l’ERO
(European Radiocommunication Office), i documenti tecnici per l’allocazione dello spettro radio: le Raccomandazioni e le Decisioni.
Le “Raccomandazioni” indicano la volontà della CEPT e definiscono
la pianificazione in merito all’allocazione dello spettro. Non sono, però,
vincolanti per gli stati europei, che infatti le implementano con molte
eccezioni e varianti nazionali.
Il vincolo per le nazioni ad un comportamento uniforme deriva dalla
trasformazione delle raccomandazioni in Decisioni o Direttive della UE,
esempi in tal senso sono:
Le “Decisioni” dell’European Radiocommunications Committee
(ECC/ERO, un tempo ERC/ERO) sull’allocazione delle frequenze, le
caratteristiche tecniche degli apparati, l’esenzione da licenze.
Le Decisioni vengono prese per ciascuna banda o gruppo di bande
dello spettro (con l’assistenza dell’ETSI).
La Commissione Europea può incaricare la CEPT di studiare un determinato problema ed eventualmente emanare una Decisione; quando tale
Decisione ritorna alla CE viene valutata l’opportunità di trasformala in
una Decisione o Direttiva CE. In altri casi è possibile decidere di esaminare l’opportunità di recepire come Direttiva o Decisione CE una decisione emanata autonomamente dalla CEPT, qualora si ritenga che sia
interesse generale che tutti i paesi dell’Unione uniformino il loro comportamento su una particolare applicazione o servizio. Quest’ultimo caso è
quello della decisione sugli RFID in banda UHF di cui si dirà più avanti.
• Nel processo di “adozione” la Commissione viene assistita dai propri organi:
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RFID - Fondamenti di una tecnologia silenziosamente pervasiva
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− Il Radio Spectrum Committee (RSC), per assistere la
Commissione nello sviluppo e nell’adozione di risoluzioni tecniche per l’uso dello spettro radio.
− Il Radio Spectrum Policy Group (RSPG) che assiste la
Commissione su temi riguardanti le politiche di gestione dello
spettro radio.
• Una volta “adottata” la Decisione, questa viene avviata, dalla
Commissione, al processo legislativo comunitario (codecisione) che
si conclude con l’approvazione da parte del Parlamento Europeo e
del Consiglio, producendo un atto vincolante per gli stati membri.
Le Direttive del Parlamento Europeo che superano eventuali standard
nazionali. Ad esempio la celebre Direttiva su “Radio and
Telecommunications Terminal Equipment and the mutual recognition
of their conformity” (aprile 2000), volta all’autocertificazione dei prodotti, nota come “Direttiva R&TTE”.
I cosiddetti standard armonizzati “Harmonised Standards” che contengono le serie di test che possono essere usati per dimostrare la compatibilità degli apparati. Ad esempio gli standard Cenelec ed ETSI che definiscono la Compatibilità elettro-magnetica per apparati SRD e RFID.
In particolare, per quanto concerne la tecnologia RFID i documenti
rilevanti sono:
- La Raccomandazione ERC/REC 70-03 ed i suoi annessi definiscono
l’allocazione delle bande di frequenza per Short Range Devices (SRDs)
(la tecnologia RFID) tra i paesi appartenenti alla CEPT. La
Raccomandazione viene gestita in ambito CEPT dallo “Short Range
Devices Maintenance Group” (SRD/MG), che dipende dal “Working
Group FM (Frequency Management)”.
- Le Decisioni ERC/ERO (oggi ECC/ERO) “adottate” come illustrato in
precedenza.
Per illustrare la situazione, nei paragrafi che seguono vengono elencati:
- Gli “annessi” della Raccomandazione CEPT ERC/REC 70-03 [65]
come appaiono nella versione più recente in data 17 Novembre 2005.
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Gli annessi definiscono l’allocazione delle bande per la tecnologia
RFID in Europa. In particolare:
- l’Annesso 9 “Inductive applications”;
- l’Annesso 1 “Non-specific Short Range Devices”;
- l’Annesso 11 “Radio frequency identification applications”.
- Le decisioni (ad oggi) dell’ECC/ERO (in passato ERC/ERO) sull’allocazione delle bande di frequenza.
- I principali standard ETSI attinenti la materia.
Va altresì segnalato che la Commissione Europea ha, di recente adottato due “Decisioni” (2006/804/CE cfr. § VII.2.4 e 2006/771/CE cfr. §
VII.2.5) che trattano rispettivamente degli RFID con TAG passivi in
banda UHF media (865 ÷ 868 MHz) e dei Non-specific SRD (che comprendono anche alcuni RFID con TAG attivi) nelle bande UHF media
(868 ÷ 870 MHz), UHF alta (2,5 GHz) e su alcune bande HF (27 MHz),
VHF (40 MHz), SHF (5,7 GHz).
Le due Decisioni sanciscono sostanzialmente la stessa regolamentazione contenuta negli annessi 1 e 11 della Raccomandazione CEPT/REC/7003 per le bande corrispondenti.
VII.2.1
ERC/REC 70-03
-
ANNESSO 9
“INDUCTIVE
APPLICATIONS”
Questo annesso della Raccomandazione ERC/REC 70-03 definisce bande
di frequenze ed alcuni parametri tecnici (canalizzazione, potenze di emissione, tecniche di interrogazione, ecc) per le tecnologie SRD di tipo induttivo (inclusi RFID).
L’annesso copre i parametri frequenza/potenza per la maggior parte
degli RFID ad accoppiamento induttivo. Tuttavia, per completezza, va considerato anche l’annesso 1 in cui vengono citate delle bande (a, b, c) in cui
è previsto anche il funzionamento ad accoppiamento induttivo per apparati SRD (si ricorda che la sigla SRD comprende anche applicazioni RFID).
I dati della tabella che segue sono tratti da ERC/REC 70-03 e dalla
Direttiva R&TTE indicando la corrispondenza delle bande, l’esistenza di
Decisioni dell’ERC/ERO (ECC/ERO) e l’effettiva allocazione delle
bande in Italia.
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Tra le applicazioni si ricordano: immobilizzatori per autovetture, identificazione di animali, sistemi di allarme, rilevamento di cavi, gestione di
materiali, identificazione di persone, controllo accessi, lettori e sensori di
prossimità, sistemi antitaccheggio a radiofrequenza/induzione, identificazione automatica di articoli, sistemi di controllo senza fili e pagamento
stradale automatico.
Note generali alla Tabella VII.2:
- Gli utilizzatori devono essere consapevoli che le emissioni di apparati
induttivi possono interferire con ricevitori (vicini) di altri servizi radio.
Particolare attenzione dovrebbe essere rivolta ai più stringenti requisiti di
protezione identificati dall’ITU per frequenze ad uso di comunicazioni di
soccorso e sicurezza globali nelle stesse bande o in bande adiacenti.
- Non sono previste canalizzazioni delle bande.
- Non sono previste limitazioni nel “Duty Cycle”.
- Standard armonizzato EN 300 330.
Note particolari alla Tabella VII.2:
<1> Se vengono usate antenne esterne al dispositivo, queste devono essere del tipo a spira (loop coil antenna). La lunghezza di ogni spira
deve essere <30 m.
L’intensità del campo deve ridursi di 3 dB/oct a 30 kHz.
<2> Decisioni recenti. Possono ancora esserci eccezioni in stati membri
(non in Italia).
<3> Direttiva R&TTE:
9÷20,05 kHz —>72 dBmA/m a 10m.
20,05÷59.,75 kHz —>42 dBmA/m a 10m.
<4> Solo per uso con RFID e EAS.
Direttiva R&TTE —>42 dBmA/m a 10m.
<5> Applicazione prevalente: ISO/IEC 18000-2, 125 kHz e 134,2 kHz.
<6> Nel caso di antenne a spira nelle bande aa) e ac) aventi una superficie compresa tra 0,05 m2 e 0,16 m2, l’intensità del campo si riduce di
10*log (area/0,16 m2); per una superficie d’antenna inferiore a 0,05
m2 l’intensità del campo si riduce di 10 dB.
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Tabella VII.2
ERC/REC 70-03 Annesso 9 “Inductive
applications” indicando anche eventuali
“Decisioni”
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VII.2.2
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ERC/REC 70-03
- ANNESSO 1 “NON-SPECIFIC SHORT RANGE DEVICES”
Questo annesso della Raccomandazione ERC/REC 70-03 definisce bande
di frequenze ed alcuni parametri tecnici (canalizzazione, potenze di emissione, ecc.) per le tecnologie SRD dedicate prevalentemente a Telemetria,
Telecomandi, Allarmi, trasmissione dati, ecc.
Si ricorda che la sigla SRD comprende anche applicazioni RFID, infatti su queste bande possono essere allocate anche applicazioni di questo
genere (es. TAG attivi).
I dati della tabella che segue sono tratti da ERC/REC 70-03 e dalla
Direttiva R&TTE indicando la corrispondenza delle bande, l’esistenza di
Decisioni dell’ERC/ERO (ECC/ERO) e l’effettiva allocazione delle
bande in Italia.
EN 300 220 definisce anche la tecnica Listen Before Talk (LBT) con
l’opzione cosiddetta “Adaptive Frequency Agility” (AFA) che può essere
preferibilmente utilizzata al posto del “Duty Cycle”.
Note alle Tabelle VII.3 e VII.4:
<1> Per dispositivi a singola frequenza si applicano le limitazioni sul
“Duty Cycle”, a meno che non si usi l’LBT. Per dispositivi FHSS,
DSSS o AFA, il “Duty Cycle” si applica globalmente alla trasmissione a meno che non si usi l’LBT.
<2> La canalizzazione preferita è 100 kHz che consente una ulteriore
suddivisione in 50 kHz o 25 kHz.
<3> Sono escluse sottobande per allarmi (vedi ERC/Rec. 70 - 03 Annex
7).
<4> Sono escluse applicazioni audio e voce.
<5> Il “Duty Cycle” può essere incrementato all’1% se la banda è limitata a 865 – 868 MHz.
<6> Per modulazioni a larga banda che non siano FHSS e DSSS con una
banda compreasa tra 200 kHz e 3 MHz, il “Duty Cycle” può essere
incrementato all’1% se la banda è limitata a 865 – 868 MHz e la
potenza risulta ≤10 mW e.r.p.
<7> Per altre modulazioni a banda stretta con una banda compresa tra
50 kHz e 200 kHz, la banda è limitata a 865,5 – 867,5 MHz.
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<8> La densità di potenza può essere incrementata a +6.2 dBm/100 kHz
e +0.8 dBm/100 kHz, se la banda è limitata a 865 – 868 MHz e a
865 – 870 MHz rispettivamente.
Tabella VII.3
Parte prima: ERC/REC 70-03 Annesso 1
“Non-specific Short Range Devices”,
indicando anche eventuali “Decisioni”.
Nota: la banda E 138,2 ÷ 138,45
non è assegnata in Italia.
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Note sulle frequenze.
- Le bande negli Annessi 1: a - b - c - d - f – f1 – f2 – h – i - j - k - l ed
m sono anche designate per applicazioni industriali, scientifiche e
mediche (ISM) come definito nella regolamentazione ITU.
- La banda di frequenze adiacente, al di sopra di 870 MHz è stata designata per l’uso di sistemi TETRA ad elevata potenza e di altri sistemi
radiomobili PMR/PAMR (Professional Mobile Radio/Public Access
Mobile Radio) digitali.
- I produttori devono tenere in conto questo nella progettazione degli
apparati e nella scelta dei livelli di potenza.
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Tabella VII.4
Parte seconda: ERC/REC 70-03 Annesso 1
“Non-specific Short Range Devices”,
indicando anche eventuali “Decisioni”.
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VII.2.3
Pagina 316
ERC/REC 70-03
-
ANNESSO 11
“RADIO
FREQUENCY IDENTIFICATION
APPLICATIONS”
Questo annesso della Raccomandazione ERC/REC 70-03 definisce
bande di frequenze ed alcuni parametri tecnici (canalizzazione, potenze
di emissione, tecniche di interrogazione, ecc) dedicate prevalentemente a
tecnologie RFID. Altri tipi di sistemi RFID possono comunque operare
in conformità con altri annessi pertinenti.
Si tratta dell’annesso più “critico” in quanto in quanto solo di recente suffragato da “Decisioni” della Commissione UE (cfr. §VII.2.4 e
§VII.2.5) vincolanti per gli stati membri.
I dati della tabella che segue sono tratti da ERC/REC 70-03 e dalla
Direttiva R&TTE indicando la corrispondenza delle bande, l’esistenza di
Decisioni dell’ERC/ERO (ECC/ERO) e l’effettiva allocazione delle
bande in Italia.
Tra le applicazioni si ricordano: identificazione automatica di oggetti,
tracciamento di oggetti, sistemi di allarme, gestione scorte e materiali,
identificazione persone, controllo accessi, lettori e sensori di prossimità,
sistemi antitaccheggio, radiolocalizzazione, trasferimento dati ad apparati
portatili, sistemi di controllo senza fili.
Note sulle frequenze
Sottobanda a)
- Per facilitare le autorità di controllo ogni emissione dovuta a dispositivi RFID quando misurata all’esterno del fabbricato, ad una distanza di
10 metri, non deve superare l’intensità di campo equivalente a quello
di un dispositivo RFID a 500 mW montato all’esterno del fabbricato e
misurato alla stessa distanza. Nel caso in cui il fabbricato sia composto
da più locali (ad esempio negozi all’interno di un centro commerciale)
allora le misure vanno riferite al confine dei locali dell’utente all’interno dell’edificio.
- Tecniche di tipo Frequency Hopping dovrebbero usate come “mezzi di
mitigazione” quando vengono impiegate potenze maggiori di 500 mW
e.i.r.p..
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Sottobande b1), b2) e b3)
Le frequenze centrali di ogni canale sono così calcolate: 864,9 MHz + (0,2
MHz * numero di canale).
I numeri dei canali disponibili per ognuna delle sottobande sono:
b1: numeri di canale da 1 a 15.
b2: numeri di canale da 4 a 13.
b3: numeri di canale da 4 a 15.
Non deve essere utilizzata la tecnica “Frequency Hopping” od altre di
tipo “Spread Spectrum”.
Parametri tecnici (riferiti anche agli standard armonizzati)
Sottobanda a)
Come menzionato nello standard EN 300 440 l’antenna deve avere:
- <= +/- 45 gradi in orizzontale di “beamwidth” e
- >=15 dB di attenuazione dei lobi laterali.
Inoltre, un dispositivo RFID che può superare i 500 mW, deve essere
dotato di un controllo automatico di potenza per ridurre la potenza irradiata sotto i 500 mW; questo controllo deve garantire la riduzione della
potenza ad un valore massimo di 500 mW nei casi in cui il dispositivo
viene spostato al di fuori dei confini dell’edificio o dei locali dell’utente
come descritto in precedenza.
Sottobande b1), b2) e b3)
Come menzionato nello standard EN 302 208 l’antenna deve avere
“beamwidth” orizzontale:
- <= +/- 45 gradi per una potenza irradiata di 100-500 mW e
- <= +/- 35 gradi per una potenza irradiata di 500 mW - 2 W.
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Tabella VII.5
ERC/REC 70-03 Annesso 11 “Radio frequency
identification applications”, indicando anche
“Decisioni”
VII.2.4
LA DECISIONE DELLA COMMISSIONE EUROPEA SULLE BANDE
UHF
PER
RFID
Di particolare interesse, per gli RFID con TAG passivi sulle bande UHF,
è la recente “Decisione” della Commissione Europea “relativa all’armonizzazione dello spettro radio per le apparecchiature di identificazione a
radiofrequenza (RFID) che operano nella banda UHF (Ultra-High
Frequency)” [147].
La Decisione porta la data del del 23 novembre 2006 (identificativo
2006/804/CE) ed è stata pubblicata sulla Gazzetta ufficiale dell’Unione
europea (versione italiana) del 25.11.2006.
La Decisione sancisce la stessa regolamentazione contenuta nell’annesso 11 della Raccomandazione CEPT/REC/70-03 per le bande b1 865÷868 MHz; b2 - 865,6÷867,6 MHz; b3 - 865,6÷868 MHz.)
I Paesi Membri pertanto, dovranno adeguarsi in tempi brevi, salvo specifiche e motivate deroghe comunque limitate nel tempo. L’Italia si è adeguata con il Decreto Ministeriale [149].Si riporta nel seguito un estratto
commentato degli articoli e delle tabelle più importanti della decisione.
- La “Decisione” riguarda esplicitamente solo sistemi RFID che operano
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con TAG passivi ad accoppiamento elettromagnetico (art. 2).
- Sono inoltre richieste:
- Conformità con le prescrizioni di base della direttiva R&TTE.
- Tecnica di interrogazione del Reader “Listen-Before-Talk” a norma
della norma ETSI EN 302 208 adottata dalla direttiva 1999/5/CE.
- I sistemi sono allocati su bande condivise con altri servizi di radiocomunicazione (classificati, implicitamente, come prioritari), sono quindi
vincolati ad operare “senza interferenza e senza protezione” (art. 2).
Ovvero:
- Non ci devono essere interferenze dannose per i servizi di radiocomunicazione.
- Non si può pretendere la protezione di queste apparecchiature da
interferenze dannose derivanti da servizi di radiocomunicazione.
- Le norme principali sono contenute nell’Articolo 3, in cui:
1. Gli Stati membri designano e rendono disponibili, entro sei mesi
a decorrere dall’entrata in vigore della presente decisione, in modo
non esclusivo, senza interferenze e senza protezione, le bande di frequenza destinate alle apparecchiature RFID, soggette alle condizioni specifiche, di cui all'allegato alla presente decisione.
2. Fatto salvo il paragrafo 1, gli Stati membri possono richiedere
periodi di transizione e/o meccanismi di ripartizione dello spettro
radio, a norma dell’articolo 4, paragrafo 5, della decisione sullo spettro radio.
L’allegato con la tabella Frequenze/Potenze, ricalca fedelmente l’annesso 11 della più volte citata ECR/REC 70-03, se ne riporta comunque,
per completezza, qui di seguito il testo.
Tabella VII.6
Frequenze, potenze e canalizzazioni previste
nella Decisione 2006/804/CE
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PARTE VII - ALLOCAZIONE IN FREQUENZA
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Note alla tabella VII.6:
- Le frequenze centrali di canale sono pari a 864,9 MHz + (0,2 MHz x
numero del canale).
- I numeri di canale disponibili per ciascuna sottobanda sono:
Sottobanda A: numeri di canale da 1 a 3;
Sottobanda B: numeri di canale da 4 a 13;
Sottobanda C: numeri di canale da 14 a 15.
- La stessa apparecchiatura può operare in più sottobande.
VII.2.5
LA DECISIONE DELLA COMMISSIONE EUROPEA SULLE BANDE PER SRD
Di particolare interesse, per gli RFID con TAG attivi sulle bande UHF, è
la recente “Decisione” della Commissione Europea “relativa all’armonizzazione dello spettro radio per l'utilizzo da parte di apparecchiature a
corto raggio” (Non specific SRD) [148].
La Decisione porta la data del del 9 novembre 2006 (identificativo
2006/771/CE) ed è stata pubblicata sulla Gazzetta ufficiale dell’Unione
europea (versione italiana) del 11.11.2006.
La Decisione sancisce una regolamentazione che riprende quanto contenuto negli Annessi 1 e 9 della Raccomandazione CEPT/REC/70-03 per
le bande corrispondenti, ovvero: UHF media (433,05 ÷ 434,79 MHz),
UHF alta (2,5 GHz) e su alcune bande HF (27 MHz), VHF (40 MHz),
SHF (5,7 GHz).
L’interesse, ai fini dei sistemi RFID, consiste nel fatto che diversi TAG
attivi (e relativi Reader) operano come “Non specific SRD”.
I Paesi Membri pertanto, dovranno adeguarsi in tempi brevi, salvo specifiche e motivate deroghe comunque limitate nel tempo. L’Italia si è adeguata con il Decreto Ministeriale [149].
Si riporta nel seguito un estratto commentato degli articoli e delle
tabelle più importanti della decisione.
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RFID - Fondamenti di una tecnologia silenziosamente pervasiva
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Articolo 1
La presente decisione mira ad armonizzare le bande di frequenza e i relativi
parametri tecnici per la messa in servizio e l’uso efficiente dello spettro radio
per le apparecchiature a corto raggio in modo che tali apparecchiature possano beneficiare della classificazione "classe 1" ai sensi della decisione
2000/299/CE.
Articolo 2
Ai fini della presente decisione si intende per:
1) "apparecchiatura a corto raggio", radiotrasmettitori che trasmettono
comunicazioni unidirezionali o bidirezionali a brevi distanze e a bassa
potenza;
2) "su base di non interferenza e senza diritto a protezione" significa che nessuna interferenza pregiudizievole può essere causata a qualsiasi servizio di
radiocomunicazione e che non può essere chiesta la protezione di queste
apparecchiature da interferenze pregiudizievoli derivanti da servizi di radiocomunicazione.
Articolo 3
1) Gli Stati membri designano e rendono disponibili, su una base non esclusiva, senza interferenze e senza diritto a protezione, le bande di frequenza per le
apparecchiature a corto raggio, soggette alle condizioni specifiche di cui all'allegato della presente decisione, nei termini stabiliti nello stesso allegato.
– Nota: le bande di frequenza e le potenze recepiscono quelle previste negli
Annessi 1 e 9 della ECR/REC 70-03
2) Fatto salvo il paragrafo 1, gli Stati membri possono richiedere periodi di
transizione e/o meccanismi di condivisione dello spettro radio, a norma dell’articolo 4, paragrafo 5, della decisione sullo spettro radio.
3) La presente decisione non pregiudica il diritto degli Stati membri di autorizzare l’uso delle bande di frequenza a condizioni meno restrittive rispetto
a quelle previste nell’allegato della presente decisione.
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PARTE VII - ALLOCAZIONE IN FREQUENZA
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ALLEGATO:
Bande di frequenza armonizzate e parametri tecnici ai fini dell’uso
delle apparecchiature a corto raggio
Termine di attuazione 1-giugno-2007 per tutti i tipi di apparecchiature e
tutte le bande
Apparecchiature a corto raggio non specifiche:
Questa categoria comprende tutti i tipi di applicazioni che soddisfano le condizioni tecniche (ad esempio strumenti di telemetria, i telecomandi, gli allarmi, i dati in generale ed altre applicazioni analoghe).
Tabella VII.7
Frequenze, potenze e canalizzazioni
previste nella Decisione 2006/771/CE
per SRD non specifici
Legenda:
Duty Cycle Per “Duty Cycle” (ciclo di
funzionamento) s’intende la
proporzione di tempo in un
periodo di un’ora durante la quale
un’apparecchiatura trasmette.
e.r.p.
potenza equivalente irradiata
e.i.r.p.
potenza isotropa equivalente
irradiata
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Applicazioni induttive:
questa categoria comprende, ad esempio, apparecchiature per:
– immobilizzazione dei veicoli
– identificazione degli animali
– sistemi di allarme
– rilevazione di cavi
– gestione dei rifiuti
– identificazione delle persone
– collegamenti vocali senza filo
– controllo dell'accesso
– sensori di prossimità
– sistemi antifurto ivi compresi i sistemi antifurto ad induzione RF
– trasferimento di dati verso dispositivi palmari
– identificazione automatica di articoli
– sistemi di controllo senza filo
– riscossione automatica dei pedaggi stradali
Tabella VII.8
Frequenze e potenze previste nella Decisione
2006/771/CE per Applicazioni induttive
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PARTE VII - ALLOCAZIONE IN FREQUENZA
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Figura VII.3
Racc. ERC: CEPT/DEC 70-03 annessi 1
(banda SRD) ed 11 (banda RFID).
Pianificazione della banda 868 – 870 MHz &
valori di potenza permessi dopo le Decisioni
della Commissione UE 2006/804/CE e 2006/771/CE
Profilo della potenza consentita al
trasmettitore nei 15 canali da 200 kHz
permessi in Europa nella banda UHF
865÷868 MHz [ETSI EN302-208]
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RFID - Fondamenti di una tecnologia silenziosamente pervasiva
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VII.2.6
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DECISIONI DELL’EUROPEAN RADIOCOMMUNICATIONS COMMITTEE
Tabella VII.9
Decisioni sulle frequenze armonizzate, sulle
caratteristiche tecniche
e sulle esenzioni dalle licenze individuali
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PARTE VII - ALLOCAZIONE IN FREQUENZA
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VII.2.7
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STANDARD ETSI
Tabella VII.10
Standard ETSI di riferimento
per i sistemi RFID
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VII.3
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NORMATIVA NAZIONALE
In questo paragrafo viene illustrata la situazione italiana relativa all’allocazione delle bande di frequenza per la tecnologia RFID. La normativa
nazionale è riassunta nel “PNRF – Piano Nazionale di Ripartizione delle
Frequenze” (d.M. 8 luglio 2002 – Ministero delle Comunicazioni) [59].
I riferimenti sono, come illustrato in precedenza, la Raccomandazione
ERC/REC 70-03 [65], la Direttiva R&TTE, le Decisioni dell’ERC/ERO
(ECC/ERO) e, soprattutto, il recente riordino delle frequenze in Europa
attuato con le Decisioni della Commissione UE 2006/804/CE, cfr. § 6.2.4
e 2006/771/CE, cfr. §VII.2.5, recepite con decreto Ministeriale 12 Luglio
2007 “Modifica al vigente piano nazionale di ripartizione delle frequenze” [149].
I paragrafi che seguono sono dedicati all’illustrazione della situazione
nelle principali bande di di lavoro di sistemi RFID in Italia:
- Bande in LF (9 kHz – 135 kHz);
- Banda HF (centrata su 13,56 MHz);
- Bande in UHF media (865 ÷ 870 MHz).
Nelle tabelle che seguono, per illustrare la situazione italiana, si fa riferimento:
- alla banda di frequenze nazionali;
- al gestore (Ministero delle Comunicazioni o della Difesa);
- all’impiego (con riferimento al PNRF);
- al confronto con la normativa europea, con riferimento alle Decisioni
ECC (ERC).
Vengono inoltre illustrate situazioni relative a bande di frequenza nelle
quali, pur non essendo previsto l’uso di sistemi RFID per applicazioni
industriali, sarebbe possibile operare con apparati a radiofrequenza a
corto raggio non destinati ad uso specifico (SRD – Short Range Devices)
seppur con forti limitazioni sulle potenze emesse. Considerando che su
alcune di queste bande (ad esempio 433 MHz e 2,5 GHz) operano TAG
RFID in differenti regioni del mondo, ne sarebbe ipotizzabile l’interrogazione, con qualche difficoltà, anche sul nostro territorio, non foss’altro
che per acquisirne il contenuto ed eventualmente trasferirlo su TAG di
uso più agevolole.
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PARTE VII - ALLOCAZIONE IN FREQUENZA
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Conclude il capitolo un cenno alle tecniche a banda ultra larga e dispersione di spetto UWB (Ultra Wide Band).
Queste tecniche superano in un certa misura il problema della divisione
dello spettro radio in bande e della loro assegnazione e risultano particolarmente promettenti per applicazioni con RFID attivi ad alte prestazioni.
VII.3.1
PRINCIPALI BANDE RFID NAZIONALI
3.1.1 Bande in LF (9 kHz – 135 kHz)
Tabella VII.11
Allocazione italiana della banda LF (9 kHz –
135 kHz e bande seguenti) con riferimento
alla normativa europea
328
In Italia è possibile utilizzare sistemi RFID induttivi (SRD – Short Range
Devices per applicazioni di tipo induttivo) lavorando su frequenze appartenenti all’intervallo 9,0 ÷ 135 kHz, come specificato nella Nota 1 della
tab. A del PNRF (riportata integralmente nel paragrafo successivo).
Tale intervallo di frequenze è leggermente disallineato (più ampio) con
quello definito a livello europeo.
Comunque le frequenze di maggior interesse sono quelle definite dallo
standard ISO/IEC 18000-2. Le due principali frequenze sono entrambe
di uso globale:
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- 125 kHz per i cosiddetti TAG FDX alimentati in permanenza dal
Reader anche durante la trasmissione dal TAG al Reader.
- 134,2 kHz per i cosidetti TAG HDX alimentati dal Reader solo durante l’interrogazione.
Negli Stati Uniti, la banda dedicata a sistemi RFID è più ristretta, compresa nell’intervallo: 110 – 130 kHz.
3.1.2 Banda in HF (centrata su 13,56 MHz)
Le applicazioni più interessanti sono i sistemi RFID passivi che operano
sulla frequenza 13,56 MHz e rientrano nella categoria degli SRD per
applicazioni di tipo induttivo. La normativa ETSI di riferimento è la EN
300-330-01. La banda è di uso globale.
In Italia questa banda viene utilizzata in accordo con la Nota 1 della
tab. A del PNRF (riportata integralmente qui di seguito).
Tabella VII.12
Allocazione italiana della banda
HF (13,56 MHz e bande seguenti)
con riferimento alla normativa europea
Note dalla tab. A PNRF concernenti la banda 13,410 ÷ 13,570 MHz:
<1> In accordo con le decisioni CEPT ERC/DEC/(01)13,
ERC/DEC/(01)14, ERC/DEC/(01)15 e ERC/DEC/(01)16 le
bande di frequenze
9 ÷ 135 kHz
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PARTE VII - ALLOCAZIONE IN FREQUENZA
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-
6,765 ÷ 6,795 kHz
7,400 ÷ 8,800 kHz
13,553 ÷ 13,567 kHz
26,957 ÷ 27,283 kHz
possono essere impiegate ad uso collettivo da apparati a corto raggio per applicazioni di tipo induttivo aventi le caratteristiche tecniche della raccomandazione CEPT ERC/REC 70-03 (Annesso 9).
Tali applicazioni rientrano negli scopi di cui al dPR 5 ottobre 2001,
n. 447, articolo 6, comma 1, lettera g). [applicazioni sono soggette
al regime di "libero uso"]
<36> In accordo con le decisioni CEPT ERC/DEC/(01)01,
ERC/DEC/(01)02 e ERC/DEC/(01)03 frequenze delle bande
- 6.765 ÷ 6.795 kHz
- 13.553 ÷ 13.576 kHz
- 26.957 ÷ 27.283 kHz
- 40,66 ÷ 40,70 MHz
possono essere impiegate ad uso collettivo da apparati a corto raggio non destinati ad impieghi specifici, aventi le caratteristiche tecniche della raccomandazione CEPT ERC/REC 70-03 (Annesso 1).
Tali applicazioni rientrano negli scopi di cui al dPR 5 ottobre 2001,
n. 447, articolo 6, comma 1, lettera q).
<43> Le bande di frequenze
- 13.553 ÷ 13.567 kHz (frequenza centrale 13.560 kHz)
- 26.957 ÷ 27.283 kHz (frequenza centrale 27.120 kHz)
- 40,66 ÷ 40,70 MHz (frequenza centrale 40,68 MHz)
- 2.400 ÷ 2.500 MHz (frequenza centrale 2.450 MHz)
- 5.725 ÷ 5.875 MHz (frequenza centrale 5.800 MHz)
- 24,00 ÷ 24,25 GHz (frequenza centrale 24,125 GHz)
sono anche utilizzate dagli apparecchi per applicazioni industriali,
scientifiche e medicali (ISM). I servizi di radiocomunicazione operanti in queste bande devono accettare i disturbi pregiudizievoli
che possono verificarsi a causa delle citate applicazioni. Ogni misura praticamente possibile deve essere adottata per assicurare che le
irradiazioni delle apparecchiature usate per tali applicazioni siano
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minime e che al di fuori della banda il livello delle irradiazioni sia
tale da non causare disturbi pregiudizievoli ai servizi di radiocomunicazione ed in particolare alla radionavigazione e ad ogni altro
servizio di sicurezza operante in accordo con le prescrizioni del
presente piano.
3.1.3 Bande in UHF media (865 ÷ 870 MHz)
Si tratta sicuramente della banda più critica per le applicazioni RFID per
l’affermazione sul mercato mondiale dei nuovi TAG passivi Gen2, che
operano su queste bande, come vari modelli di TAG attivi.
Per questa banda va rilevato il recente recepimento della Decisione
2006/804/CE e 2006/771/CE, con decreto Ministeriale 12 Luglio 2007
“Modifica al vigente piano nazionale di ripartizione delle frequenze”
[149].
In Italia il PNRF prevede che questa banda sia gestita dal Ministero della
Difesa, attribuita ad uso fisso e mobile per scopi militari (probabilmente
sistemi di comunicazione punto-punto trasportabili). Tuttavia in questa
banda sono possibili anche applicazioni civili (segnatamente SRD generici,
allarmi, applicazioni audio) purché non interferiscano con quelle militari.
Negli Stati Uniti, la banda UHF media dedicata ad applicazioni SRD e
RFID è centrata sui 915 MHz ed è compresa nell’intervallo: 902 – 928
MHz, mentre le corrispondenti bande europee dedicate (vedi tabelle)
sono così assegnate negli USA:
851 – 869 MHz: traffico radio mobile privato;
869 – 894 MHz: traffico telefonico cellulare.
Per contro, in Europa (e in Italia) non è possibile utilizzare le frequenze statunitensi poiché ne è prevista l’occupazione dal sistema di comunicazione mobile GSM. In particolare, il PNRF italiano prevede le seguenti assegnazioni:
880 – 915 MHz: traffico GSM, ETACS;
915 – 921 MHz: riservato al Ministero della Difesa.
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Tabella VII.13
Allocazione italiana della banda UHF
865 ÷ 870 MHz con riferimento alla
normativa europea.
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Note alla Tabella VII.13:
<a>
A potenza massima, sono previsti i seguenti canali, tutti con larghezza pari a 200 kHz (cfr. Figura VII.3):
3 canali da 100 mW,
10 canali da 2 W,
2 canali da 500 mW.
Nota dalla tab. B PNRF concernenti la banda 865 ÷ 870 MHz MHz.
Comunque da aggiornare a norma delle 2006/804/CE (cfr. §VII.2.4) e
2006/771/CE (cfr. §VII.2.5).
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<110C>In accordo con la decisione della CEPT ERC/DEC/(01)04 le
bande di frequenze 868,0-868,6 MHz, 868,7-869,2 MHz, 869,40869,65 MHz e 869,7-870,0 MHz, nonché la banda di frequenze
869,3-869,4 MHz, possono essere impiegate ad uso collettivo da
apparati a corto raggio non destinati ad impieghi specifici, aventi le
caratteristiche tecniche della Raccomandazione CEPT ERC/REC
70-03 (Annesso 1). Tali applicazioni rientrano negli scopi di cui al
dPR 5 ottobre 2001, n. 447, articolo 6, comma 1, lettera q).
VII.3.2
ESEMPI DI BANDE IN CUI SONO CONSENTITI SRD PER USO NON SPECIFICO
3.2.1 Banda UHF bassa (433 ÷ 435 MHz)
In Italia la banda è gestita dal Ministero della difesa per usi militari, con
eccezione della banda 433,05 - 434,79 MHz gestita dal Ministero delle
comunicazioni e dedicata ai radioamatori.
Tuttavia è possibile utilizzare sistemi SRD (Short Range Devices,
Apparati non destinati ad uso specifico) lavorando su frequenze appartenenti all’intervallo 433,050 ÷ 434,790 MHz come specificato nella
Decisione 2006/771/CE (cfr. § VII.2.5) che consente di operare nell’intervallo di frequenze 433,050 ÷ 434,790 MHz, con SRD aventi potenza
limitata a 10 mW, Duty Cycle fino al 10% ed esclusione delle applicazioni video.
Ciò risulta sufficiente per applicazioni con TAG attivi e rende possibile la lettura (in prossimità) dei TAG a Standard ISO 18000-7 impiegati
negli USA.
3.2.2 Banda 2,4 GHz (UHF alta)
Si tratta di una banda particolarmente affollata, perché prevede in Italia
radio LAN in libero uso (WiFi ed Hiperlan, oltre a Bluetooth, ZigBee ed
al futuro Wibree). È gestita dal Ministero Comunicazioni con l’eccezione
della sottobanda 2.450 ÷ 2.468 gestita dal Ministero Difesa.
Tale banda, però, comprende anche un intervallo di frequenze allocato
a livello europeo per sistemi RFID (cfr §VII.2.3).
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PARTE VII - ALLOCAZIONE IN FREQUENZA
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Nella banda (oltre alla possibilità di impiego di TAG a standard WiFi
come illustrato in §V.2) esistono prodotti commerciali RFID passivi ed
attivi, provenienti dagli Stati Uniti dove la banda dedicata ad applicazioni RFID è: 2.400 – 2.500 MHz. Alcuni sistemi con TAG attivi sono prodotti in Europa e già in commercio.
Il recepimento della Decisione 2006/771/CE (cfr. §VII.2.5) consente di
operare nell’intervallo di frequenze 2.400 ÷ 2.483,5 MHz, con SRD a
potenza limitata a 10 mW.
Ciò risulta sufficiente per applicazioni con TAG attivi e rende possibile
la lettura in prossimità dei TAG a Standard ISO 18000-4.
In Italia (ma anche in Europa) la banda 2.446 ÷ 2.454 MHz soffre delle
possibili interferenze con sistemi molto diffusi, quali Wireless LAN,
Bluetooth, ecc. Le altre applicazioni previste in Italia sono attualmente:
- WAS/R-LAN: 2.400÷2.483,5 MHz, 100 mW e.i.r.p (SRD-Annesso 3
REC 70-03 e nota 158 tab B PNRF).
- Reti fisse analogiche per il trasporto di segnale audio.
3.2.3 Banda 5,8 GHz (SHF)
La banda 5,725 ÷ 5,805 GHz è allocata in Italia principalmente per dispositivi in ausilio al traffico, (Telepass e simili) in accordo con la Decisione
ERC (02)01.
Anche in questo caso si potrebbe tener conto della Decisione ERC
(01)06 “Non-specific SRD operating in the frequency band 5725 – 5875”,
che riporta lo stesso limite di potenza 25 mW e.i.r.p previsto dalla REC
70-03 Ann. 1.
Il recepimento della Decisione 2006/771/CE (cfr. §VII.2.5) consente
comunque di operare nell’intervallo di frequenze5.725 ÷ 5.875 MHz,
con SRD a potenza limitata a 25 mW.
Nota sulla tab. B PNRF concernenti la banda 5,725 ÷ 5,875 GHz:
194: In accordo con la decisione ERC/DEC/(02)01 della CEPT, frequenze della banda 5.795-5.815 MHz possono essere impiegate ad
uso collettivo con statuto secondario da apparati a corto raggio di
tipo telematico in ausilio al traffico, aventi le caratteristiche tecni-
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che della raccomandazione della CEPT ERC /REC 70-03
(Annesso 5). Tali applicazioni rientrano negli scopi di cui al dPR 5
ottobre 2001, n. 447, articolo 6 comma 1.
Nota sulla ERC Decision (02)01
designa, su base non esclusiva, le bande di frequenze 5,795-5,805
GHz per sistemi “Road Transport and Traffic Telematic (RTTT)”
la banda 5,795-5,805 GHz deve essere usata per sistemi “ initial
road-to-vehicle”, in particolare per sistemi di pedaggio stradale
Sistemi RTTT operanti in queste bande devono essere conformi
agli standard sviluppati dall’European Telecommunications
Standards Institute (ETSI) per tali sistemi oppure a standard equivalenti.
Un “celebre” esempio di applicazione nazionale riguarda il sistema
Telepass (5,795-5,815 GHz, e.i.r.p.2W, 8W - PNRF nota 194) utilizzato
per il pagamento automatico delle autostrade italiane. Le potenze, però,
non corrispondono a quelle europee.
Negli Stati Uniti, la banda dedicata ad applicazioni SRD e RFID appartiene all’intervallo 5,850 – 5,925 GHz, disgiunto da quello europeo.
VII.3.3
SPERIMENTAZIONI ULTRA WIDE BAND
–
BANDA
6 ÷ 8,5
GHZ
Accanto alle bande di frequenza citate in precedenza, utilizzate con
modulazioni tradizionali, si stanno facendo strada applicazioni con nuovi
tipi di modulazioni a dispersione di spettro su bande ultra larghe (Ultra
Wide Band - UWB).
Tra le bande di frequenza in cui viene disperso lo spettro ve ne possono essere di già utilizzate da altre applicazioni, in quanto le tecnologie
UWB applicate alle radiocomunicazioni di prossimità dovrebbero garantire la non interferenza e quindi una sorta di riuso delle frequenze per
nuove applicazioni senza interferire con quelle esistenti (cfr. §V.1).
La Federal Communications Commission statunitense ha, di recente,
autorizzato la produzione, con questa tecnologia, di dispositivi di comunicazione ad uso civile rientranti nella categoria degli SRD.
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L’autorizzazione è avvenuta sulla base della norma:
- FCC Part 15 - Radio Frequency Devices; Subpart F - Ultra-Wideband
Operation (che definisce le regole per sistemi di trasmissione operanti
con tecnologia ultra-wideband senza necessità di licenza) (14/2/2002).
- FCC Part 15 - Radio Frequency Devices; Subpart C - Intentional
Radiators; Part 15.250 - Operation of wideband systems within the
band 5,925-7,250 GHz (che definisce i livelli massimi di emissione,
validi sia indoor che outdoor, per apparati operanti con tecnologia
ultra-wideband nella banda indicata, che sembra quella preferita dai
potenziali costruttori di RFID UWB).
Questo segna una svolta nella regolamentazione e nel mercato wireless
negli Stati Uniti e prevedibilmente provocherà un “effetto domino” nel
mondo intero.
Da parte sua l’ITU con il “Radiocommunication Study Group 1” ha
recepito l’argomento in due “Questions” ITU-R 226/1 e ITU-R 227/1. A
loro volta i due gruppi di lavoro hanno in gestazione quattro “Draft” di
raccomandazioni:
- Characteristics of ultra-wideband technology - che tratta le caratteristiche generali della tecnologia UWB, nonché le liste di termini e definizioni.
- Framework for the introduction of devices using ultra-wideband technology - che fornisce le linee guida per l’introduzione della tecnologia,
riassumendo in appendice la normativa in USA, Europa e Giappone
- Impact of devices using ultra-wideband technology on systems operating within radiocommunication services - elenca una rassegna degli
studi sull’impatto di apparati che operano in UWB con gli altri sistemi
di radiocomunicazione, fornisce le linee guida per lo sviluppo di una
normativa a livello nazionale.
- Measurement techniques of ultra-wideband transmissions - elenca le tecniche per effettuare misure sulle trasmissioni UWB, considerando sia l’approccio nel dominio del tempo sia quello nel dominio della frequenza.
In Europa la CEPT ha definito le bande operative dei sistemi UWB:
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- 0-960 MHz (per la maggior parte degli apparati di classe 2).
- 3,1-10,6 GHz (per la maggior parte degli apparati di classe 1).
- sopra i 20 GHz (per radar di autoveicoli in tecnica UWB).
Le apparecchiature radio e le apparecchiature terminali di telecomunicazione che possono essere commercializzate e messe in servizio senza
limitazioni costituiscono una categoria, denominata “classe 1”; la “classe
2”, invece, designa apparecchiature che richiedono, per essere commercializzate, il soddisfacimento di particolari requisiti regolamentari.
Inoltre l’ECC/CEPT ha approvato il 24 marzo 2006 la seguente:
- “Decision” (ECC/DEC/(06)04) “on the harmonised conditions for
devices using Ultra-Wideband (UWB) technology in bands below 10.6
GHz” [146].
La decisione riguarda l’utilizzo della tecnologia UWB in Europa, sulla
base di principi di non interferenza (come avvenuto negli USA) ed è vincolante per gli Stati membri.
I principi di non interferenza con i servizi esistenti che occupano, con
modulazioni tradizionali, le varie bande interessate della emissioni UWB,
sono definiti nel:
- ECC/CEPT Report 64 (febbr. 2005) “The Protection Requirements of
Radiocommunications Systems below 10.6 GHz from generic UWB
applications” [164].
La decisione ECC/DEC/(06)04 si occupa degli apparati il cui spettro
di emissione rimanga al di sotto dei 10,6 GHz, che operino senza necessità di licenza e rientrino nella categoria degli SRD (per usi quali communications, measurement, location tracking, imaging, surveillance and
medical systems).
La Decisione costituisce il “primo passo” verso un “regulatory package” che coinvolgerà CEPT, UE ed ETSI, oltre, naturalmente, agli organismi competenti degli stati membri.
Anche in questo caso, tra le varie bande definite, ve ne è una da 6 a 8,5
GHz quasi coincidente con quella americana e preferita dai costruttori di
RFID UWB.
Il livello massimo delle emissioni (–41,3 dBm/MHz - Maximum mean
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PARTE VII - ALLOCAZIONE IN FREQUENZA
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e.i.r.p. density) per questa banda è sostanzialmente identico a quello americano, l’uso previsto, però, è solo indoor.
In Europa, i primi apparati sperimentali sono già in circolazione, le
prospettive di uniformità con gli altri continenti sono buone, non sembrano quindi essersi creati i presupposti per le incompatibilità che affliggono
le applicazioni nella banda UHF.
Non resta che attendere il completamento del processo di allocazione
delle frequenze e normalizzazione delle tecnologie, sperando che le applicazioni UWB offrano innovative prospettive di sviluppo per le applicazioni con TAG attivi.
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RFID - Fondamenti di una tecnologia silenziosamente pervasiva